[发明专利]一种放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法

权利要求书

1.一种放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在工作面回采过程中不保留护巷煤柱，而是在工作面的第一端头处向上打钻形成延伸至煤层基本顶(1)的支护钻孔，然后将液压撑杆(2)放入支护钻孔中，并使液压撑杆(2)上的锚固预裂头(3)位于煤层基本顶(1)中,启动液压泵(4)进行加压，使得液压撑杆(2)底部接地，利用液压撑杆(2)对工作面的第一端头区域进行支护，工作面其余区域则采用放顶煤液压支架(5)进行支护；其中，第一端头是指工作面位于沿空留巷巷道(11)一侧的端头；

步骤二、在液压撑杆(2)上安装拖住顶煤(7)的托盘(6)，实现工作面煤层截割时第一端头上方顶煤(7)的悬吊与支撑；

步骤三、对液压支架支护区域的顶煤(7)进行冒放并回收，而液压撑杆(2)上的托盘(6)则在矿山压力形成的高应力作用下发生机械失效，使得工作面的第一端头区域的顶煤(7)垮落碎胀，并充满采空区(8)；

步骤四、顶煤垮落碎胀过程中，高应力将压缩液压撑杆(2)，锚固预裂头(3)上的破碎钩(9)将对煤层基本顶(1)进行破坏，改变其连续性，使得之后形成的折减煤柱(10)处于应力降低区；

步骤五、重新启动液压泵(4)对液压撑杆(2)进行持续加压，使得锚固预裂头(3)上升，以咬合未被破坏的煤层基本顶(1)，接着，通过对垮落煤体进行注浆以形成维护沿空留巷巷道(11)的折减煤柱(10)。

2.根据权利要求1所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：所述液压撑杆(2)包括液压缸(201)、与所述液压缸(201)的活塞杆固定连接的顶杆(202)，所述锚固预裂头(3)固定设置在所述顶杆(202)的顶部，所述液压泵(4)与所述液压缸(201)连通。

3.根据权利要求2所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：所述锚固预裂头(3)包括与所述顶杆(202)连接的支撑杆(301)、均匀分布在所述支撑杆(301)外的弧形锚固板以及连接在所述支撑杆(301)与所述弧形锚固板之间的连接杆(302)，所述弧形锚固板的外表面上设有所述破碎钩(9)。

4.根据权利要求2所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：所述托盘(6)通过锁紧螺母(12)抵紧拖住顶煤，所述锁紧螺母(12)与所述顶杆(202)螺纹连接。

5.根据权利要求2所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：所述顶杆(202)包括芯撑(2021)和套在所述芯撑(2021)外的套管(2022)，所述芯撑(2021)与套管(2022)之间形成有环形的注浆室(13)，所述套管(2022)上设有与所述注浆室(13)连通的注浆口(14)，注浆泵(15)通过注浆管(20)与所述注浆室(13)连通。

6.根据权利要求5所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：所述注浆泵(15)与浆液槽(16)连通，所述液压泵(4)与水槽(17)连通。

7.根据权利要求1-6任一项所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：当采区内工作面采用下行开采时，以每个工作面的运输平巷作为沿空留巷巷道(11)，当采区内工作面采用上行开采时，以每个工作面的回风平巷作为沿空留巷巷道(11)。

8.根据权利要求7所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：根据煤的碎胀性与矿山压力，以顶煤完全冒落后，在碎胀作用的影响下充满巷道顶底板空间为原则，确定放顶煤开采过程中的开采厚度与冒放厚度。

9.根据权利要求7所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：工作面的第一端头部位留设的液压撑杆(2)支护范围的宽度为3-5m。

10.根据权利要求7所述的放顶煤沿空留巷折减煤柱采煤法，其特征在于：所述支护钻孔在煤层基本顶(1)内的长度不低于20cm。